La misura del radon: aspetti strumentali e metrologici. Dr.ssa Luisella Garlati

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1 La misura del radon: aspetti strumentali e metrologici Dr.ssa Luisella Garlati

2 Introduzione Argomenti trattati: Come si misura il radon: strumentazione attiva e strumentazione ad integrazione; Come si caratterizza la strumentazione: le camere radon; La riferibilità metrologica; Interconfronti in laboratorio e in campo; Aspetti strumentali da tenere in considerazione durante le campagne di misura.

3 Come si misura il radon 1- Metodi istantanei e continui (attivi) Camere a ionizzazione Celle a scintillazione Dispositivi basati su campionamento su filtro 2- Metodi ad integrazione (passivi) Elettrete Rivelatori a tracce nucleari Carboni attivi

4 Metodi continui: camera a ionizzazione AlphaGUARD

5 Metodi continui: altri strumenti

6 Metodi continui: semiconduttori Dimensioni Peso 200 x 150 x 90 mm 500 g circa Dimensioni Peso 120 x 69 x 22,5 mm 130 g (batterie incluse)

7 Metodi ad integrazione: elettreti

8 Metodi ad integrazione: CR-39 Rivelatori a tracce nucleari CR 39 Acronimo di Columbia Resin 1939 (allile diglicole-carbonato)

9 Metodi ad integrazione: LR-115 Rivelatori a tracce nucleari LR 115 Nitrato di cellulosa prodotto dalla Kodak

10 Metodi ad integrazione: carboni attivi Scintillazione liquida Spettrometria gamma

11 Riferimenti standard internazionali ISO 11665:2012 composta da 9 parti Measurement of radioactivity in the environment -- Air: radon-222 ISO 13164:2013 composta da 4 parti Water quality -- Radon-222 ISO 16641:2014 Measurement of radioactivity in the environment -- Air -- Radon 220: Integrated measurement methods for the determination of the average activity concentration using passive solid-state nuclear track detectors

12 Riferimenti standard internazionali ISO ISO :2012 Measurement of radioactivity in the environment -- Air: radon Part 1: Origins of radon and its short-lived decay products and associated measurement methods ISO :2012 Measurement of radioactivity in the environment -- Air: radon Part 2: Integrated measurement method for determining average potential alpha energy concentration of its short-lived decay products ISO :2012 Measurement of radioactivity in the environment -- Air: radon Part 3: Spot measurement method of the potential alpha energy concentration of its short-lived decay products

13 Riferimenti standard internazionali ISO ISO :2012 Measurement of radioactivity in the environment -- Air: radon Part 4: Integrated measurement method for determining average activity concentration using passive sampling and delayed analysis ISO :2012 Measurement of radioactivity in the environment -- Air: radon Part 5: Continuous measurement method of the activity concentration ISO :2012 Measurement of radioactivity in the environment -- Air: radon Part 6: Spot measurement method of the activity concentration

14 Riferimenti standard internazionali ISO ISO :2012 Measurement of radioactivity in the environment -- Air: radon Part 7: Accumulation method for estimating surface exhalation rate ISO :2012 Measurement of radioactivity in the environment -- Air: radon Part 8: Methodologies for initial and additional investigations in buildings In preparazione: Measurement of radioactivity in the environment - Air: radon Part 9: Method for determining exhalation rate of dense building materials

15 Riferimenti standard internazionali ISO

16 Taratura

17 Camere radon e taratura degli strumenti Norma internazionale IEC 61577: Radiation protection instrumentation Radon and radon decay product measuring instrument Part 1: General principles (2006) Part 2: Specific requirements for 222Rn and 220Rn measuring instruments (2014) Part 3: Specific requirements for radon decay product measuring instruments (2011) Part 4: Equipment for the production of reference atmospheres containing radon isotopes and their decay products (STAR) (2009)

18 Camere radon e taratura degli strumenti STAR: System for Test Atmospheres with Radon Si compone di: - equipaggiamento per produrre l atmosfera; - equipaggiamento per contenere l atmosfera; - atmosfera di riferimento così creata; - equipaggiamento e metodi per monitorare l atmosfera.

19 Camere radon e taratura degli strumenti

20 Camere radon e taratura degli strumenti

21 Camera radon CESNEF

22 Altre STAR europee Public Health England (ex NRPB)

23 Altre STAR europee Bundesamt für Strahlenschutz (Germania) Part of the Calibration Service Laboratory with PAEC chamber for calibration of devices measuring radon progenies (30 m 3 )

24 Altre STAR europee BfS Part of the Radon Calibration Service Laboratory with 0.4- cubic-metre stainlesssteel containers, computer-controlled measuring and dosage system

25 Riferibilità metrologica Istituto metrologico primario Centri secondari Laboratori Accreditati di Taratura

26 Riferibilità metrologica

27 Interconfronti Perché importante svolgere interconfronti? Quindi se sono accreditato, devo partecipare ad interconfronti, oltre ad essere metrologicamente riferibile.

28 Interconfronti Anche per gli interconfronti esiste uno standard internazionale: ISO/IEC 17043: Conformity assessment General requirements for proficiency testing Chi eroga questi esercizi? Spesso istituti metrologici primari oppure laboratori accreditati di taratura Chi può partecipare? Qualunque laboratorio voglia testare il proprio metodo I risultati di questi esercizi sono anonimi

29 Interconfronti europei 25 partecipanti, 7 italiani Solo per misure ad integrazione 31 partecipanti, 14 italiani

30 Interconfronti Limite di questi interconfronti: si svolgono in camera radon, con parametri ambientali circa costanti e per tempi brevi. Le condizioni sono simili a quelle delle tarature. Ma siamo sicuri che misure in campo, con condizioni ambientali non stabili e per tempi molto più lunghi delle tarature, danno gli stessi risultati?

31 Interconfronto in campo Primo tentativo di interconfronto in campo in Spagna nel 2011 Progetto ambizioso: - Radon in acqua; - Radon in suolo; - Misure attive; - Misure passive (integrazione); - Rateo di dose gamma

32 Interconfronto in campo 25 partecipanti, 3 italiani

33 Interconfronto in campo 19 partecipanti, 10 italiani

34 Interconfronto in campo Interconfronti in campo non sono semplici da gestire in termini metrologici. I risultati non sempre sono «confortanti», ma sono utili per migliorare.

35 Interconfronto Lurisia

36 Interconfronto Lurisia Buona risposta, soprattutto dai laboratori italiani Dispositivi Percentuale CR-39 66% Elettreti 24% LR115 10%

37 Interconfronto Lurisia Fase preparatoria

38 Interconfronto Lurisia Esposizione

39 Interconfronto Lurisia

40 Interconfronto Lurisia

41 Qualche conclusione «utile» sull interconfronto In fase di organizzazione di una campagna di misure occorre tener presente una serie di elementi che possono inficiare la misura: condizioni ambientali tempistica polvere, condensa, ecc trasporto archiviazione dati

42 Qualche considerazione Importanza della scelta del dispositivo Se dispongo solo di un certo tipo, aver presente i suoi limiti Importanza della qualità del materiale Effettuare tutti i controlli necessari per essere sicuri di poter ottenere una misura sensata Effettuare le tarature (se) necessarie Importanza della corretta valutazione delle incertezze Anche se non si è un laboratorio accreditato, non significa che non dobbiamo effettuarla

43 Incertezza Inc % dichiarata u(ei) u<5% 28% 5%<u<10% 46% u>10% 26%

44 Qualche considerazione Per chi fa misure: Importanza di lavorare seguendo gli standard internazionali e delle procedure di qualità, anche senza essere accreditati; Importanza di partecipare ad interconfronti per poter migliorare e per «mettersi in discussione»; Importanza di conoscere a fondo il proprio sistema di misura. Per chi commissiona delle misure: Verificare per quanto possibile la qualità del risultato; Il criterio economico non deve essere il metro di giudizio; Programmare correttamente la campagna di misure.

45 Grazie per l attenzione luisella.garlati@polimi.it